加氢车间制氢装置仪表概况.doc

加氢车间制氢装置仪表概况薛涛加氢车间制氢装置于2009年5月20日正式开工投产，负荷为40000Nm/h。制氢装置仪表系统由计量仪表，调节阀，DCS操作系统，SIS安全连锁系统组成。下面分别介绍下各类仪表的概况：一、计量仪表计量仪表有流量计，压力表，液位计，温度计，在线分析仪5种。（1） 流量计共计33块序号类别管理等级计量器具名称检测介质名称工艺位号1FB锥型(V孔)流量计焦化干气FE40012FB锥型(V孔)流量计加氢干气FE40023FB锥型(V孔)流量计开工氢气FE40034FB质量流量计石脑油FE40045FB锥型(V孔)流量计芳烃气体FE40056FB锥型(V孔)流量计焦化干气FE40067FC孔板流量计石脑油FE41018FB锥型(V孔)流量计工业氢气FE41029FC质量流量计DMDSFE410310FC锥型(V孔)流量计燃料气FE410511FB锥型(V孔)流量计燃料气FE410612FC锥型(V孔)流量计燃料气FE420113FC孔板流量计原料气FE420214FC阿纽巴流量计3.5MPa蒸汽FE420315FC孔板流量计3.5MPa蒸汽FE420416FC孔板流量计3.5MPa蒸汽FE430117FC孔板流量计3.5MPa蒸汽FE430218FC孔板流量计3.5MPa蒸汽FE430319FC孔板流量计3.5MPa蒸汽FE450120FC孔板流量计3.5MPa蒸汽FE450221FC阿纽巴流量计3.5MPa蒸汽FE450322FB阿纽巴流量计3.5MPa蒸汽FE450423FC孔板流量计3.5MPa蒸汽FE450524FC孔板流量计解吸气FE460125FC锥型(V孔)流量计解吸气FE460226FC孔板流量计解吸气FE460327FC孔板流量计氮气FE470128FC孔板流量计非净化风FE470229FB电磁流量计新鲜水FE470330FC孔板流量计净化风FE470431FC孔板流量计蒸汽FE470532FB电磁流量计循环冷水FE470633FC孔板流量计除盐水FE4707（2）压力表共计135块序号类别管理等级计量器具名称检测介质名称工艺位号1PC压力变送器原料气PT40012PC压力变送器原料气PT40023PC压力变送器加氢干气PT40034PC压力变送器原料气PT40045PC压力变送器燃料气PT40056PC压力变送器石脑油PT40067PC压力变送器原料气PT41058PC压力变送器原料气PT41069PC压力变送器原料气PT410710PC压力变送器原料气PT410811PC压力变送器油气PT4202A12PC压力变送器油气PT4202B13PC压力变送器燃料气PT4203A14PC压力变送器燃料气PT4203B15PC压力变送器燃料气PT4203C16PC压力变送器脱附气PT4204A17PC压力变送器脱附气PT4204B18PC压力变送器脱附气PT4204C19PC压力变送器原料气PT420620PC压力变送器除氧水PT421921PC压力变送器原料气PT421122PC压力变送器中压蒸汽PT421223PC压力变送器芳烃气体PT400724PC压力变送器中变气PT430125PC压力变送器中变气PT430226PC压力变送器蒸汽PT450127PC压力变送器中压蒸汽PT450228PC压力变送器除氧水PT450329PC压力变送器蒸汽PT450430PC压力变送器中变气PT460131PC压力变送器氢气PT4602AJ32PC压力变送器氢气PT460333PC压力变送器氢气PT4604AB34PC压力变送器解吸气PT460535PC压力变送器解吸气PT460636PC压力变送器解吸气PT460737PC压力变送器除氧水PT450538PC压力变送器液压油PT460939PC压力变送器氢气PT461040PC压力变送器1.0MPa蒸汽PT470141PC压力变送器氮气PT470242PC压力变送器非净化压缩空气PT470343PC压力变送器仪表风PT470444PC压力变送器油气PT421845PC压力表干气PG400146PC压力表干气PG400247PC压力表干气PG400348PC压力表循环水PG400449PC压力表干气PG400550PC压力表氮气PG400651PC压力表干气PG400752PC压力表氢气PG400853PC压力表干气PG400954PC压力表氢气PG401055PC压力表氮气PG401156PC压力表干气PG401257PC压力表干气PG401358PC压力表干气PG401459PC压力表蒸汽PG401560PC压力表氮气PG401661PC压力表燃料气PG401862PC压力表干气PG401963PC压力表干气PG410164PC压力表DMDSPG410265PC压力表氢气PG410366PC压力表蒸汽PG410967PC压力表干气PG411068PC压力表干气PG411169PC压力表干气PG411270PC压力表干气PG411371PC压力表氮气PG411472PC压力表燃料气PG411573PC压力表燃料气PG411674PC压力表燃料气PG420175PC压力表燃料气PG420276PC压力表燃料气PG420377PC压力表燃料气PG420478PC压力表氮气PG420579PC压力表干气PG420680PC压力表干气PG420781PC压力表空气PG420882PC压力表空气PG420983PC压力表氮气PG430184PC压力表转化气PG430285PC压力表转化气PG430386PC压力表转化气PG430587PC压力表转化气PG430688PC压力表转化气PG430889PC压力表蒸汽PG430990PC压力表循环水PG440191PC压力表干气PG440292PC压力表蒸汽PG450193PC压力表蒸汽PG450294PC压力表除盐水PG450395PC压力表除盐水PG450496PC压力表除氧水PG450997PC压力表除氧水PG451098PC压力表蒸汽PG451199PC压力表蒸汽PG4512100PC压力表蒸汽PG4513101PC压力表蒸汽PG4514102PC压力表蒸汽PG4515103PC压力表转化气PG4601104PC压力表氢气PG4602AJ105PC压力表氢气PG4603106PC压力表氢气PG4604A107PC压力表氢气PG4604B108PC压力表解吸气PG4605109PC压力表解吸气PG4606110PC压力表解吸气PG4607111PC压力表氮气PG4608112PC压力表循环水PG4609113PC压力表氢气PG4611114PC压力表氮气PG4612115PC压力表氮气PG4701116PC压力表磷酸三钠PG4702117PC压力表水PG4703118PC压力表仪表风PG4704119PC压力表蒸汽PG4705120PC压力表循环水PG4706121PC压力表除盐水PG4707122PC压力表蒸汽冷凝水PG4613123PC压力表蒸汽冷凝水PG4614124PC压力表循环水PG4834A/B125PC压力表循环水PG4835A/B126PC压力表循环水PG4836A/B127PC压力表循环水PG4980A/B128PC压力表循环水PG4981129PC压力表循环水PG4982130PC压力表循环水PG4983A/B131PC压力表干气PG4017132PC压力表除盐水PG4310133PC压力表除盐水PG4311134PC压力表除氧水PG4505135PC压力表除氧水PG4506（2）液位计共计34块序号类别管理等级计量器具名称检测介质名称工艺位号1LC差压液位变送器酸性水LT43012LC差压液位变送器酸性水LT43023LC差压液位变送器酸性水LT43054LC差压液位变送器除盐水LT45015LC差压液位变送器酸性水LT43046LC差压液位变送器除氧水LT4502A7LC浮筒液位计干气LT40018LC浮筒液位计干气LT40029LC浮筒液位计干气LT400310LC浮筒液位计干气LT440111LC浮筒液位计干气LT450312LC浮筒液位计冷凝水LT410113LC双色无盲区石英玻璃管干气LG400114LC双色无盲区石英玻璃管干气LG400215LC双色无盲区石英玻璃管干气LG400316LC双色无盲区石英玻璃管干气LG440117LC双色无盲区石英玻璃管除盐水LG4501/118LC双色无盲区石英玻璃管除盐水LG4501/219LC双色无盲区石英玻璃管干气LG450420LC三色无盲区石英玻璃管界位计干气LG400421LC双色无盲区石英玻璃管酸性水LG430122LC双色无盲区石英玻璃管酸性水LG430223LC双色无盲区石英玻璃管酸性水LG430424LC双色无盲区石英玻璃管酸性水LG4305/125LC双色无盲区石英玻璃管酸性水LG4305/226LC双色无盲区石英玻璃管酸性水LG4305/327LC双色无盲区石英玻璃管蒸汽冷凝水LG410128LC双色无盲区石英玻璃管除氧水LG450229LC双色无盲区石英玻璃管除氧水LG450330LC导波雷达液位计除氧水LT4502B31LC液位开关中变气、水LS4306AC32LC液位开关中变气、水LS430733LC液位开关中变气、水LS430834LC液位开关中变气、水LS4309（4）温度计共计111块序号类别管理等级计量器具名称检测介质名称工艺位号1TC温度计干气TG40012TC温度计干气TG40023TC温度计循环水TG40034TC温度计干气TG40045TC温度计循环水TG40056TC温度计干气TG43017TC温度计干气TG43038TC温度计干气TG43049TC温度计干气TG430810TC温度计干气TG430911TC温度计干气TG431012TC温度计干气TG431113TC温度计循环水TG431214TC温度计干气TG431315TC温度计循环水TG440116TC温度计放空气TG440217TC温度计蒸汽TG450118TC温度计除盐水TG450319TC温度计除盐水TG450520TC温度计除盐水TG450621TC温度计除盐水TG450722TC温度计循环水TG451423TC温度计含盐污水TG451524TC温度计干气TG460125TC温度计氢气TG460226TC温度计循环水TG460327TC温度计氮气TG470128TC温度计液压油TG470229TC温度计蒸汽TG470330TC温度计循环水TG470431TC温度计循环水TG460432TC温度计循环水TG4990A/B33TC温度计循环水TG499134TC温度计循环水TG499235TC温度计循环水TG4993A/B36TC温度计干气TG410237TC温度计除氧水TG451138TC温度计除氧水TG451239TC温度计除氧水TG451340TC热电偶干气TE410141TC热电偶干气TE410742TC热电偶干气TE410843TC热电偶干气TE411044TC热电偶干气TE411145TC热电偶干气TE411346TC热电偶干气TE411447TC热电偶干气TE411648TC热电偶干气TE420249TC热电偶蒸汽TE423150TC热电偶干气TE423251TC热电偶干气TE430252TC热电偶干气TE430453TC热电偶除氧水TE450354TC热电偶蒸汽TE450455TC热电偶蒸汽TE450556TC热电偶蒸汽TE450657TC热电偶除氧水TE450758TC热电偶干气TE420959TC热电偶烟气TE423360TC热电偶烟气TE423461TC热电偶烟气TE423662TC热电偶干气TE430763TC热电偶干气TE4308A64TC热电偶干气TE4308B65TC热电偶中变气TE431166TC热电偶中变气TE431267TC热电偶蒸汽TE431368TC热电偶中变气TE4314A69TC热电偶中变气TE4314B70TC热电偶中变气TE4314C71TC热电偶排放气TE440172TC热电偶蒸汽TE450273TC热电偶蒸汽TE470174TC热电偶干气TE410275TC热电偶干气TE400176TC热电偶干气TE400277TC热电偶氢气TE460178TC热电偶中变气TE430579TC热电偶干气TE4109AD80TC热电偶干气TE4112AC81TC热电偶干气TE4115AC82TC热电偶转化气TE4303A83TC热电偶转化气TE4303B84TC热电偶转化气TE4303C85TC热电偶转化气TE4303D86TC热电偶烟气TE420387TC热电偶空气TE423088TC热电偶空气TE423589TC热电偶烟气TE420490TC热电偶烟气TE420591TC热电偶烟气TE420692TC热电偶烟气TE420893TC热电偶烟气TE422294TC热电偶干气TE420195TC热电偶干气TE422596TC热电偶干气TE422697TC热电偶干气TE422798TC热电偶干气TE422899TC热电偶烟气TE4207100TC热电偶烟气TE4210101TC热电偶烟气TE4211102TC热电偶烟气TE4212103TC热电偶烟气TE4213104TC热电偶烟气TE4214105TC热电偶烟气TE4215106TC热电偶烟气TE4216107TC热电偶烟气TE4217108TC热电偶烟气TE4218109TC热电偶烟气TE4219110TC热电偶烟气TE4220111TC热电偶空气TE4221（5）在线分析仪3快序号类别管理等级计量器具名称检测介质名称工艺位号1B在线氧化锆氧含量分析仪转化炉烟气AT42012BCH4在线分析仪CH4AT42023BCO、CO2在线分析仪CO、CO2AT4601二、调节阀 制氢装置共有调节阀53个，全部为立式单座调节阀位号设备分类大小/尺寸V6101压控阀PV4001A调节阀DN150V6101压控阀PV4001B调节阀DN80V6101压控阀PV4001C调节阀DN200C6101出口压控阀PV4002调节阀E6109进气压控阀PV4004调节阀V6110压控阀PV4005调节阀DN150V6114压控放空阀PV4006A调节阀DN20V6114压控燃料气进气阀PV4006B调节阀DN20中变气进炉前压控阀PV4108调节阀DN150进PSA压控阀PV4301A调节阀进PSA压控放空阀PV4301B调节阀DN150V6107压控阀PV4501A调节阀DN40三冲量控制蒸汽至系统压控阀PV4502A调节阀DN150三冲量控制蒸汽放空压控阀PV4502B调节阀DN150PSA出口压控去升压机压控阀PV4603A调节阀DN150PSA出口压控放空压控阀PV4603B调节阀DN80V6201A压控阀PV4604A调节阀DN100V6201B压控阀PV4604B调节阀DN100V6202至V6203间压控放空压控阀PV4605调节阀V6202至V6203间压控压控阀PV4606调节阀V6203出口放空压控阀PV4607调节阀C6104出口压控阀PV4610调节阀DN50外来H2流控阀FV4003调节阀DN25石脑油流控阀FV4101调节阀DN50石脑油前H2流量流控阀FV4102调节阀DN25燃料气去脱附气流量流控阀FV4105调节阀DN80燃料气进炉流量流控阀FV4201调节阀DN100配汽原料气流控阀FV4202调节阀DN150配汽蒸汽流控阀FV4203调节阀DN200解吸气去炉子流控流控阀FV4602调节阀V6101液控阀LV4001调节阀DN25V6110液控阀LV4002调节阀DN40V6114液控阀LV4003调节阀DN40V6116液位液控阀LV4101调节阀V6102液位液控阀LV4301调节阀DN40V6103液位液控阀LV4302调节阀DN25V6105液位液控阀LV4304A调节阀V6105液位液控阀LV4304B调节阀T6101液位液控阀LV4305调节阀DN50LV4316A调节阀DN40LV4316B调节阀DN25V6107液位液控阀LV4501调节阀DN100三冲量控制进V6106除氧水液控阀LV4502调节阀DN100E6114原料气出口温控阀TV4101调节阀DN150E6101转化气出口温度温控阀TV4202调节阀原料气进炉前温控阀TV4209调节阀DN25E6105出口温控阀TV4308调节阀V6105顶出口温控阀TV4314调节阀DN1503.5MP蒸汽过热温控阀TV4504调节阀DN25汽包事故放水HV4503特殊及关键阀门DN80汽包连续排污HV4504特殊及关键阀门DN40PSA出口产品氢压力控制HV4601调节阀DN50逆放解吸气压力控制HV4602特殊及关键阀门DN300三、DCS操作系统加氢车间DCS操作系统采用横河公司的DCS系统，下面对横DCS系统进行一下简介。1、DCS 硬件的详细描述及控制功能处理器，电源，以太网络全部配置成冗余工作的方式，而且功能强大的操作软件及服务器软件可以保证控制系统的更好的运行。 系统结构图下面描述一个典型的DCS系统的主要配置。在这个实例中，5个分控站分别配置了5套最先进的系列控制站和操作站，其中控制站全部采用冗余的控制方式，即双控制器，双电源，双通讯卡，实现控制系统完全冗余，保证系统在主控制器发生故障时，无扰动的切换到后备控制器进行工作，而不会影响整个生产控制。其中处理器选用FCN 控制器型号为NFCP100，CPU为32位处理器 , 内存 32M, 最大 I/O数：8,192 入 / 8,192 出 数字量 或 4000 模拟量, 支持冗余控制, 所有I/O模块可带电插拔, 配有CPU备用电池, 具有保护功能, 通讯接口：两个10BASET的以太网端口， 一个RS232 串口。保证控制系统与操作站及中心控制室组成星型工业以太网进行通讯。接地电阻要求100以下，因此系统的抗干扰能力很强。每个控制室配有二个带光纤接口的以太网交换机 型号：S2008B 负责冗余以太网光纤通讯，每个交换机具有8个 RJ45端口，及一个光纤端口。所有I/O卡件按照标书要求选用。同时根据DCS控制系统的要求，我们配置了相应的DCS编程软件和操作软件VDS 以及中央控制室配有冗余监控软件VDS BASIC SOFTWARE 1000点和HMI CLIENT 软件 支持服务器/客户端的工作方式； 其中DCS I/O模块均符合标书中I/O的技术要求：DI：光电隔离、24VDC、每组16点、32点/卡DO：光电隔离、24VDC, 220VAC 继电器输出每组16点、32点/卡，5A 每通道，其中选用MIL (即连接器型的)NFDV551 DO输出卡和MRO224 继电器输出板 。AI：光电隔离、8点 分辨率12位 可接两线制仪表（控制柜端子对现场供电）AO：光电隔离、4路输出/4路输入 分辨率15位I/O点数统计表：一般为I/O 平均余量大于40%，机架平均余量大于40%。每个机架提供10个槽位，其中CPU占两个槽位，同时可以通过SN通讯模件进行机架扩展。2、DCS的通讯网络本系统的网络结构分为主网，支网和I/O 网络，详见网络结构图:主干网络是连接各控制室和中央控制室监控计算机的网络，采用冗余工业以太网，通讯速率 10/100Mbps，此网络是先进的工业控制网络，具有速度快，效率高，数据实时性好，抗干扰性强，符合自动化系统发展的需要等特点。支网为各现场站的星型工业以太网，通讯速率10/100Mbps.I/O网采用先进的现场总线网络SN网，通讯速率 128Mbps，通讯介质同轴电缆。负责控制单元与I/O的通讯，并且可以扩展I/O 模板的数量。保证实时数据通讯。这样实现了中央控制室的监控站，可以对各个DCS站的数据进行采集控制，并且可以通过网络对DCS进行在线编程，完成整个工厂的自动化控制功能。3、监控系统概述DCS操作软件VDS, 和 HMI CLIENT 。它不但对DCS产品提供支持而且包含了对第三方设备的通讯程序,实现SCADA的功能。4、工厂中央控制室监控系统及DCS操作软件功能描述如下：首先，为了保证工厂的正常、稳定运行，在控制室里设置一台组态和监控计算机配有VDS BASIC SOFTWARE 1000 点服务器软件，连接到工业以态网上负责数据的采集和传输,。 两台操作站配有客户端操作软件HMI CLIENT .这里要说明的是VDS BASIC SOFTWARE是具有组态，开发功能的服务器软件，配置在中央控制室，HMI CLIENT 操作软件作为它的客户端操作软件，进行图形监视，现场采集数据等功能。同时根据要求还配有其它功能软件，如报表软件，测试软件，趋势软件及文件生成软件等。 而在每个分控站分别根据I/O点数要求配有5套VDS RUN TIME版软件和5套HMI CLIENT 软件，共同负责本地控制系统的运行监视，控制，报警确认等功能。a. 数据采集、监控、信息管理VDS监控系统的软件，向现场运行过程采集数据，并进行计算、整理、存储、实时刷新显示等处理，以及将控制参数、指令等调节、控制信息下发给控制器（写回流程）等。在VDS中经过简单的组态后，操作人员只需要简单的点击鼠标就可以很方便的监控现场的数据，完成对现场设备的控制和参数的修改。 同时，通过无线通信系统，利用OPC接口可以对三个泵站的RTU进行监控。b. 监控功能监控系统能够提供各种图形显示、多媒体显示、视频动画等功能。并以图形、数字、符号等方式为运行人员提供动态模拟生产过程，CRT屏幕软键操作。在计算机操作员站上，运行人员直接对过程数据读/写操作或者只读操作，实现对现场的监控。监控系统具有设定值上/下限四级预报警、报警功能。具有单独的报警一览监视画面和窗口弹出报警。并且可根据需要设定报警优先级，主要报警抑制次要报警。报警消息可以在网络上传递，可在系统内任何一操作站、网上计算机获得报警信息，并可以网络打印。对于较为复杂的控制和调节，如连锁控制、串级控制、PID调节控制、算法控制、死区控制，等等，系统均可以实现。c. 报表功能可以组态定义报表，如报警信息、班报、日报、月报、年报，以及其它类型报表，如统计等。报表包含所属的实时、历史及人工录入的各类数据；支持报表显示和打印输出，数量不限。并可以在网上传送。运行人员根据需要可将系统中的任何数据进行组合、计算，并可存储在一个数据文件中。数据文件可以存入历史数据库，随时作为历史数据显示。数据的存储量取决于硬盘容量。数据文件格式支持流行的数据库，支持分布式结构，并可以在故障时就地存储和转发。运行人员可以用电子表格生成各类生产数据和系统运行状态的详细报表。d. MMI、图形用户接口功能HMI CLIENT 客户端软件是一个易于使用的MMI（人机界面）系统，具有对生产过程进行有效监视和控制的功能。可以为监视和运行控制系统提供最大的灵活性。利用它的绘图工具建立图形对象及文本。建立简单的对象，如椭圆或矩形，或建立较为复杂的对象，如趋势图或报警概要。其元件库包含许多通用图形对象，可以将其拖放入画面，亦可以使用其它绘图软件包如AutoCAD，CorelDraw等建立的图形对象。可以给图形对象加上动画控制，以使这些对象随着过程变化做出相应的反应。动画控制包括可见性、颜色、填充、位置、大小及旋转。它支持多窗口图形显示，汉化人机界面，可在线组态开发。支持以窗口图形的方式显示各种实时监测示意图，如工厂工艺流程、监控画面、厂站与调度相关的监测点实时数据、设备实时状态等参数的示意图。数字量和模拟量标签都可配置报警。可以利用报警概要显示报警信息。利用颜色，排序或过滤器定制报警概要。利用颜色指示报警严重性可使操作人员迅速发现紧急报警。利用时间顺序或报警严重程度对报警信息进行排序，用过滤器过滤报警可以让您只看到那些您希望看到的报警信息。支持灵活多样的画面调用方式，如画面切换、翻页和“热点激活”方式等。支持以对话窗口的方式实现报警和事件的记录的打印。e. 分布式的网络结构监控软件支持分布式网络结构。网上各节点可以独立执行赋给它的任务。网络节点可以脱机而不影响整个网络的运行。网络信息资源共享，即网上的计算机、终端可以随时获取需要的数据、信息。 f. 数据库具有实时数据库功能并通过数据交换协议(如DDE、OPC、ODBC SQL)支持关系型数据库。g. 自诊断功能系统具有在线诊断系统内故障的能力。当到检测到设备故障时产生相关的故障报警。因此它可以在厂级中央控制室，实现对全厂被控设备运行工况的监视和控制；可对现场DCS控制站的参数进行设定和修改；通过各种通讯方式可与上一级监控系统进行通讯联络。h. 显示功能：通过相应的组态，可以很方便动态的显示各种图形和数据。显示工厂的控制系统图、仪表系统图、配电系统图、工艺流程图、工艺区域图、各区域控制系统图、厂区平面图等等。还有各种参数的仪表图、棒型（柱状）图，趋势曲线图、系统报警值一览表等。四、SIS安全连锁系统制氢装置SIS安全连锁系统，由北京康吉森公司制作，其SIS系统基于TRICON三重模件冗余（TMR）结构的冗余容错时控制系统。系统有三个处理器，所有I/O信号都为三重化设计，然后经过硬件的三取二表决处理，保证系统的冗余容错功能。每一个主处理器的CPU为32位，工作方式为3-2-1-0。系统适用于各种规模的紧急停车保护系统，其最大处理能力为4000多I/O点。 下面是制氢装置SIS系统内容概况：序号内容一.1. 技术资料1) 制氢装置I/O 表（初版）2) 机组的PID图,含工艺系统、油系统（初版）3) 联锁逻辑图（初版）4) 控制室布置图5) 机柜间布置图2. 康吉森资料1) 加氢机柜布置图2) 加氢辅台布置图二.1. 系统完成的主要功能1) 水/碳比低低联锁保护2) 燃料气压力低低联锁3) 脱附气压力低低联锁4) 中压汽包液位低低联锁5) 转化炉炉膛压力高高联锁6) 中变气分水罐液位高高联锁7) 鼓风机工艺联锁8) 引风机工艺联锁9) 变换气温度高高联锁10) PSA系统联锁11) 原料气压缩机(2台 往复式)的联锁保护12) 氢气压缩机(2台 往复式)的联锁保护13